数控车床及车削加工工艺.ppt

第5章数控车床及车削加工工艺
数控车床简介
数控车床加工工艺分析
数控车床加工工艺路线的拟订
典型零件的数控车削加工工艺分析
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数控车床简介
数控车床的组成
(1)车床主机即数控车床的机械部件,主要包括床身、主轴箱、刀架、尾座、进给传动机构等。
(2)数控系统即控制系统,是数控车床的控制核心,其中包括CPU、存储器、CRT等部分。
(3)驱动系统即伺服系统,是数控车床切削工作的动力部分,主要实现主运动和进给运动。
(4)辅助装置是为加工服务的配套部分,如液压、气动装置,冷却、照明、润滑、防护和排屑装置。
(5)机外编程器是在普通的计算机上安装一套编程软件,使用这套编程软件以及相应的后置处理软件,就可以生成加工程序。通过车床控制系统上的通信接口或其他存储介质(如软盘、光盘等),把生成的加工程序输入到车床的控制系统中,完成零件的加工。
图5—1 数控车床的组成
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数控车床的布局

图5—2 数控车床的布局形式
a) 平床身 b) 斜床身 c) 平床身斜滑板 d) 立床身
a)工艺性好,便于导轨面的加工。水平床身配上水平放置的刀架可提高刀架的运动精度,一般可用于大型数控车床或小型精密数控车床的布局。但由于下部空间小,故排屑困难。
c)这种布局形式一方面有水平床身工艺性好的特点,另一方面机床宽度方向的尺寸较水平配置滑板的要小,且排屑方便。
b).c)布局形式排屑容易,热铁屑不会堆积在导轨上,也便于安装自动排屑器;操作方便,易于安装机械手,以实现单机自动化;机床占地面积小,外形简洁、美观,容易实现封闭式防护等特点,所以中、小型数控车床普遍采用这两种布局形式。
d)导轨倾斜的角度分别为30°、45°、60°、75°,当角度为90°时称为立式床身。倾斜角度小,排屑不便;倾斜角度大,导轨的导向性差,受力情况也差。中小规格的数控车床,其床身的倾斜度以60°为宜。
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数控车床的刀架分为回转式和排刀式刀架两大类。排刀式刀架主要用于小型数控车床,适用于短轴或套类零件的加工(图5—3)。回转式刀架是普遍采用的刀架形式,它通过回转头的旋转、分度、定位来实现机床的自动换刀工作(图5—4)。
图5—3 排刀式刀架应用图5—4 回转式刀架
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数控车床的用途
数控车床自动完成内外圆柱面、圆锥面、圆弧面、端面、螺纹等工序的切削加工,并能进行切槽、钻孔、镗孔、扩孔、铰孔等加工。此外,数控车床还特别适合加工形状复杂、精度要求高的轴类或盘类零件。
图5—5 车床加工的典型表面
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数控车床的分类

(1)经济型数控车床:一般采用步进电动机驱动的开环控制系统,结构简单,价格低廉, 一般只能进行两个平动坐标(刀架的移动)的控制和联动。(图示)
(2)全功能型数控车床:采用闭环或半闭环控制的伺服系统,可以进行多个坐标轴的控制。具有高刚度、高精度和高效率等特点。(图示)
(3)车削中心:车削中心是一种复合加工机床,工件在一次装夹后,它不但能完成对回转型面的加工,还能完成回转零件上个各表面加工,如圆柱面或端面上铣槽或平面等(如图5-6所示)
(4)FMC车床:一个由数控车床、机器人等构成的柔性加工单元系统(图5—7 )

(1)卧式数控车床:主轴轴线处于水平位置的数控车床。(双轴卧式数控车床)
(2)立式数控车床:主轴轴线处于垂直位置的数控车床。(双轴立式数控车床)

(1)两轴控制的数控车床:机床上只有一个回转刀架或两个排刀架,多采用水平导轨,可实现两坐标轴控制。
(2)四轴控制的数控车床:机床上有两个独立的回转刀架,多采用斜置导轨,可实现四坐标轴控制。
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